钻孔、铰孔、攻丝加工中黏结与破损问题的成因

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2017-10-15

在机械加工领域，钻孔、铰孔、攻丝作为常见的孔加工工艺，其加工质量直接影响零部件的装配精度与整体性能。然而，在实际生产过程中，刀具黏结与破损现象频发，严重制约加工效率与产品质量。刀刃部断油、边缘润滑不足是导致这一系列问题的核心因素，深入探究其成因并针对性提出解决方案，对提升孔加工质量意义深远。

刀刃部产生断油现象、润滑不足，是引发黏结与破损的关键原因。在钻孔、铰孔、攻丝过程中，刀具与工件接触区域会产生剧烈摩擦与高温。当供液不及时或供液量不足时，刀刃部无法形成连续有效的润滑膜，金属表面直接接触产生的摩擦力急剧增加，切削热大量积聚。高温高压环境下，工件材料极易黏附在刀刃表面，形成积屑瘤，破坏刀具刃口的锋利度与形状精度。随着加工持续，积屑瘤反复脱落与附着，加速刀具磨损，最终导致刀刃破损。例如，在加工高强度合金钢时，刀具与工件之间的摩擦系数大，若刀刃部断油，刀具寿命可能缩短一半以上，加工精度也难以保证。

边缘部分润滑不足同样不容忽视。钻孔、铰孔、攻丝的刀具边缘在加工中承担着重要的切削与成型作用。若边缘润滑不良，其与工件边缘处的接触压力增大，局部应力集中现象明显。尤其是在攻丝加工中，螺纹牙型的成型依赖于丝锥边缘的精准切削，润滑不足会使切屑无法顺利排出，大量堆积在刀具边缘与工件之间，不仅加剧摩擦，还会导致切屑黏结在工件表面与刀具边缘，使螺纹表面粗糙度增加，甚至出现烂牙、崩刃等问题。此外，边缘润滑不足还会加速刀具边缘的磨损，降低刀具耐用度，影响加工精度与效率。

针对上述问题，可从多个维度采取有效解决措施。首先，增大供液量是改善润滑条件的基础。通过提高切削液的供给流量与压力，确保刀具整个切削区域，尤其是刀刃部与边缘部分，都能得到充分的润滑与冷却。采用高压大流量供液系统，可使切削液迅速渗透到刀具与工件的接触界面，及时带走切削热，降低切削温度，减少黏结风险。例如，在深孔加工中，增大供液量能够有效防止切屑堵塞，避免因断油引发的刀具磨损与工件报废。

其次，换用润滑性和抗黏结性好的切削液是关键举措。精达PC - 621F或EC - 180FA切削液凭借出色的润滑性能与抗黏附特性，可在刀具表面形成牢固的润滑膜，显著降低摩擦系数。这种润滑膜能够有效隔离刀具与工件材料，抑制积屑瘤的产生，减少黏结现象。在铰孔加工中，使用此类切削液可使铰刀表面更加光洁，加工出的孔壁粗糙度降低，尺寸精度提高。

再者，在攻丝加工时使用切削液原液或针对性的油性攻丝油效果显著。以精达EC - 180FA切削液原液为例，其未经稀释，润滑成分浓度高，能为攻丝过程提供强大的润滑保护，有效减少丝锥与工件之间的摩擦与黏结，保障螺纹成型质量。对于特殊材料的攻丝加工，如不锈钢和铝合金，选用精达JK - 370不锈钢攻丝油或IC - 1022铝合金攻丝油，这些专用攻丝油具有适配材料特性的配方，能在金属表面形成特殊吸附膜，进一步增强润滑与抗黏结能力，防止丝锥破损与螺纹质量缺陷。

最后，在使用水基切削液时，严格检查稀释倍率并在高浓度下使用至关重要。将精达切削液兑水浓度提高至5 - 10倍，可增强其润滑性能与冷却效果，确保在加工过程中为刀具提供良好的保护。高浓度的水基切削液能在刀具与工件表面形成稳定的润滑膜，有效缓解因润滑不足导致的黏结与破损问题，尤其适用于对表面质量要求较高的钻孔、铰孔加工。

钻孔、铰孔、攻丝加工中的黏结与破损问题严重影响机械加工质量与效率。通过增大供液量、选用优质切削液、合理使用原液与专用攻丝油以及控制水基切削液浓度等措施，能够有效解决刀刃部断油、边缘润滑不足等问题，降低刀具黏结与破损风险，提升孔加工质量，为机械制造行业的高效生产与精密加工提供有力保障。

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